CN114343895A - 一种提高种植杆扫描效率的工作流方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗技术领域，且公开了一种提高种植杆扫描效率的工作流方法，包括扫描牙颌模型、扫描袖口数据、拷贝带有袖口数据的模型、裁剪袖口所在区域的数据和准备进行种植杆扫描，在进行扫描杆数据扫描时，每一次采集的单帧扫描杆数据newPC只会与扫描杆所在区域模型model_1进行拼接，能够提高单帧扫描杆数据配准的速度和精度，保证了扫描杆区域的局部精度；由于扫描杆所在区域模型model_1的数据量远低于牙颌模型model_2，故newPC与model_1进行配准融合，即单帧扫描杆数据仅与扫描杆区域的数据进行配准融合，而不是与整个牙颌模型进行配准，避免了拼接出错的问题，能够极大地降低累计误差带来的影响，提高扫描杆所在区域的精度。
Description
技术领域
本发明涉及医疗技术领域，具体为一种提高种植杆扫描效率的工作流方法。
背景技术
随着口内扫描仪的使用推广，各种复杂的口腔病例对于扫描仪的取模能力提出了更高的要求。在各种复杂的口腔病例中，主要以种植病例为主，如何准确扫描得到种植杆的模型数据以及种植杆在口内的空间关系，对种植病例是否成功起到了关键性作用，随着种植修复治疗在临床口腔修复病例中的占比逐渐增加，如何快速准确地获取扫描杆的相关数据，不仅对扫描仪的取模能力提出了更高的要求，也对种植工作流也提出了更高的要求。
现有的种植扫描工作流中，主要分为两类：
第一类工作流在进行扫描时，不需要对种植杆区域进行锁定操作，该操作会带来以下问题：1.在多种植杆扫描病例中，会出现种植杆数据拼接出错的问题；2.除了种植杆外的其他区域的数据有可能在扫描过程中被更改，导致后续带有种植杆的模型无法与带有袖口数据的模型进行配准。
第二类种植工作流在进行种植杆扫描之前，需要对种植杆所在区域进行反锁操作，后续的拼接数据只会在反锁区域内进行配准融合，该反锁操作主要是为了避免第一类工作流中出现的问题，但是，第二种工作流对反锁区域的要求比较高，反锁区域选择不合适会影响后续扫描，降低了扫描效率。
传统的种植工作流在进行种植杆区域的扫描时，无论是否对种植杆所在区域进行了反锁操作，后续采集得到的单帧点云数据均会与当前模型的所有数据进行拼接。该配准方式不仅有可能会带来扫描杆拼接出错的问题，还有可能会影响非扫描杆区域的数据，最终都有可能造成扫描得到的数据精度异常或者降低扫描效率等情况，为此提出一种提高种植杆扫描效率的工作流方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种提高种植杆扫描效率的工作流方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高种植杆扫描效率的工作流方法，包括扫描牙颌模型、扫描袖口数据、拷贝带有袖口数据的模型、裁剪袖口所在区域的数据和准备进行种植杆扫描。
优选的，将袖口数据扫描完成后，对扫描杆进行采集单帧扫描杆点云 NewPc。
优选的，将NewPc与扫描杆模型model_1配准成功。
优选的，观察当前种植杆的数据是否完整，model_1和model_2是否配准成功。
优选的，将配准成功地将model_1融合到model_2中，得到带有扫描杆数据的牙颌模型model_3。
优选的，扫描杆数据扫描的时候，将采集的扫描杆区域的数据融合成模型model_1后，再将model_1与已有的牙颌模型model_2进行配准。
优选的，待model_1与model_2配准成功，且model_1的扫描杆数据扫描完整时，将model_1的数据融合到model_2中。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种提高种植杆扫描效率的工作流方法，具备以下有益效果：
1、在进行扫描杆数据扫描时，每一次采集的单帧扫描杆数据newPC 只会与扫描杆所在区域模型model_1进行拼接，能够提高单帧扫描杆数据配准的速度和精度，保证了扫描杆区域的局部精度。
2、由于扫描杆所在区域模型model_1的数据量远低于牙颌模型 model_2，故newPC与model_1进行配准融合，即单帧扫描杆数据仅与扫描杆区域的数据进行配准融合，而不是与整个牙颌模型进行配准，避免了拼接出错的问题，能够极大地降低累计误差带来的影响，提高扫描杆所在区域的精度；
3、在寻找扫描杆在牙颌模型的空间位置关系时，使用扫描杆模型 model_1与牙颌模型model_2进行配准融合，model_1所携带的更加完整的扫描杆所在区域信息能够减少噪声数据等因素带来的影响，从而得到更加准确的扫描杆在牙颌的空间位置关系；
4、通过上述三点能够提高扫描杆数据的扫描速度和精度，提高了扫描效率。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明Model_2带有袖口数据的牙颌模型裁剪完袖口数据的牙颌模型model_2的效果图；
图3为Model_1种植杆区域数据扫描得到的种植杆区域数据model_1 的效果图；
图4为Model_3带有种植杆区域数据的牙颌模型的效果图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一个技术方案，一种提高种植杆扫描效率的工作流方法，如图1所示，包括扫描牙颌模型、扫描袖口数据、拷贝带有袖口数据的模型、裁剪袖口所在区域的数据和准备进行种植杆扫描。
其中，将袖口数据扫描完成后，对扫描杆进行采集单帧扫描杆点云 NewPc。
其中，将NewPc与扫描杆模型model_1配准成功。
其中，观察当前种植杆的数据是否完整，model_1和model_2是否配准成功。
其中，将配准成功地将model_1融合到model_2中，得到带有扫描杆数据的牙颌模型model_3。
其中，扫描杆数据扫描的时候，将采集的扫描杆区域的数据融合成模型model_1后，再将model_1与已有的牙颌模型model_2进行配准。
其中，待model_1与model_2配准成功，且model_1的扫描杆数据扫描完整时，将model_1的数据融合到model_2中。
本装置的工作原理：
在进行扫描杆数据扫描的时候，将采集的扫描杆区域的数据融合成模型model_1后，再将model_1与已有的牙颌模型model_2进行配准，待 model_1与model_2配准成功，且model_1的扫描杆数据扫描完整时，将 model_1的数据融合到model_2中，得到带有扫描杆数据的牙颌模型 model_3；如图1的流程图所示，每一次采集得到单帧扫描杆点云数据NewPc 时，都会将NewPc与扫描杆模型model_1进行配准融合，每一次配准融合成功后得到新的模型model_1会与牙颌模型model_2进行配准，计算得到 model_1与model_2的配准矩阵。随着扫描杆模型model_1的数据完整性的增加，model_1与model_2的配准矩阵会更加准确，由于NewPc每次都只需要与model_1进行配准，且model_1的数据量远小于model_2的数据量，能够提高NewPc的配准速度和精度，保证了实时扫描效率，在进行 model_1与model_2的配准时，由于model_1的数据完整性比NewPc的数据完整性更加高，故使用model_1与model_2进行配准融合能够更好地获取扫描杆在牙颌模型的空间位置信息，在该工作流中，newPc与model_1 的配准过程可以跟model_1与model_2的配准过程进行并行处理，进一步提高工作流的扫描效率；
如NewPc与model_1的配准以及model_1与model_2的配准均可以通过点云数据的配准来完成，点云数据的配准可以通过粗配准和精配准来完成。其中，点云数据的粗配准可以通过计算3D点云的特征信息，典型的方法有Spin Image、PFH、FPFH和PCA等，然后通过特征点的匹配的结果，建立源点云和特征点云的对应关系，并根据特征匹配点对计算粗配准矩阵；
在计算得到源点云到目标点云的粗配准矩阵后，可以通过迭代算法来进行两组点云的精配准，在得到两组点云的变换矩阵后，两组点云数据的融合可以借助KD-tree、Octree等树状结构来进行数据融合；
如图2至图4所示，对model_1与model_2进行配准融合，得到所示的带有种植杆数据的模型model_3。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种提高种植杆扫描效率的工作流方法，包括扫描牙颌模型、扫描袖口数据、拷贝带有袖口数据的模型、裁剪袖口所在区域的数据和准备进行种植杆扫描。
2.根据权利要求1所述的一种提高种植杆扫描效率的工作流方法，其特征在于：将袖口数据扫描完成后，对扫描杆进行采集单帧扫描杆点云NewPc。
3.根据权利要求2所述的一种提高种植杆扫描效率的工作流方法，其特征在于：将NewPc与扫描杆模型model_1配准成功。
4.根据权利要求3所述的一种提高种植杆扫描效率的工作流方法，其特征在于：观察当前种植杆的数据是否完整，model_1和model_2是否配准成功。
5.根据权利要求4所述的一种提高种植杆扫描效率的工作流方法，其特征在于：将配准成功的model_1融合到model_2中，得到带有扫描杆数据的牙颌模型model_3。
6.根据权利要求2所述的一种提高种植杆扫描效率的工作流方法，其特征在于：扫描杆数据扫描的时候，将采集的扫描杆区域的数据融合成模型model_1后，再将model_1与已有的牙颌模型model_2进行配准。
7.根据权利要求4所述的一种提高种植杆扫描效率的工作流方法，其特征在于：待model_1与model_2配准成功，且model_1的扫描杆数据扫描完整时，将model_1的数据融合到model_2中。
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